(57)【要約】【課題】  電源逆接続時のリレースイッチのオンを禁止しながら、正常接続時には逆接防止ダイオードによる電圧降下の影響を受けないようにする。【解決手段】  リレーコイル５が巻き方向を同一としたコイルＡ、Ｂからなり、コイルＡの一端Ｐ１をプラス用の接続端子２に接続するとともに、他端Ｐ２をトランジスタ１２を介して接地する。コイルＡの一端Ｐ１とコイルＢの他端Ｑ２を接続し、コイルＢの一端Ｑ１とコイルＡの他端Ｐ２の間に、ダイオード１５を設ける。正常接続時にはコイルＡのみが通電されるが、逆接続時にはコイルＢも通電されて両コイルの磁束が打ち消し合うので、逆接続時にリレースイッチ７はオンしない。ダイオード１５はコイルＡの通電経路上にないから、正常接続時においてダイオードによる電圧降下の影響を受けることもない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源のプラス端子が接続されるべき第１の端子と電源のマイナス端子が接続されるべき第２の端子の間に通電制御可能に設けられたリレーコイルと、常開のリレースイッチとを有するリレー装置において、
前記リレーコイルが第１のコイルと第２のコイルからなり、
第２のコイルは、電源が前記第１の端子および第２の端子に逆接続されたときのみ通電されて、前記リレースイッチのオンを禁止するように構成されたことを特徴とするリレー装置。
【請求項２】
電源が前記第１の端子および第２の端子に正常接続されたときは、前記第１のコイルに第１方向の電流が流れ、
電源が前記第１の端子および第２の端子に逆接続されたときは、前記第１のコイルに前記第１方向とは反対の第２方向の電流が流れ、前記第２のコイルに前記第１方向の電流が流れように構成されて、
前記逆接続されたときには、前記第１のコイルと第２のコイルの磁束が互いに逆方向に生成されることを特徴とする請求項１記載のリレー装置。
【請求項３】
電源のプラス端子が接続されるべき第１の端子と電源のマイナス端子が接続されるべき第２の端子の間に通電制御可能に設けられたリレーコイルと、常開のリレースイッチとを有するリレー装置において、
前記リレーコイルが巻き方向を同一とした第１のコイルと第２のコイルからなり、
前記第１のコイルの一端が前記第１の端子に接続されるとともに、他端がスイッチング素子を介して前記第２の端子に接続され、
前記第１のコイルの一端と前記第２のコイルの他端が接続され、
前記第２のコイルの一端と第１のコイルの他端の間に、第２のコイルの一端から第１のコイルの他端への電流を阻止するダイオードが設けられていることを特徴とするリレー装置。
【請求項４】
リレーコイルと常開のリレースイッチとを有するリレー装置の電源逆接続時動作防止方法であって、
リレーコイルとして電源が正常接続されているとき通電される第１のコイルに加えて、電源が逆接続されたときのみ通電する第２のコイルを設定して、
電源が逆接続されたときは、第１のコイルと第２のコイルの磁束を互いに逆方向に生成させて、前記リレースイッチのオンを禁止する
ようにしたことを特徴とするリレー装置の電源逆接続時動作防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷の電源回路等に設けられるリレー装置およびその電源逆接続時動作防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばモータなど負荷の駆動用の電源回路においては、モータへの電力供給をオン、オフするため、リレー装置が設けられている。
リレー装置は、リレーコイルの一端をバッテリのプラス端子に接続するとともに他端をトランジスタを介して接地して、制御信号によりトランジスタをオンしたとき、リレーコイルが励磁され、これによりリレースイッチの可動接点が吸引されて常時の開位置（オフ）から閉位置（オン）に移動することによりモータに通電する。
【０００３】
ここで、バッテリがその極性を反対にして逆接されても、リレーコイルは正常接続時と同様に励磁される。したがってこれによりリレースイッチがオンして通電するようなことがあると、モータには逆電圧がかかることになって誤動作したり、その他の負荷によっては負荷そのものの破損を招くおそれがある。
その対策として、例えば特開２００１−２６８７８４号公報には、トランジスタと直列に逆接続防止ダイオードを設けて、バッテリが逆接続されたときの逆方向の電流がリレーコイルに流れないようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２６８７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の構成では、トランジスタがオンしたときリレーコイルに印加される電圧ＶＬが、逆説防止ダイオードによる電圧降下Ｖｆにより、次式のように低いものとなる。
ＶＬ＝電源電圧−Ｖｆ−Ｖｃｅ
ただし、Ｖｃｅはトランジスタによる電圧降下分である。
【０００５】
とくに車両用の電装システムなどにリレー装置が使用される場合、通常、バッテリの電圧は１２Ｖであり、逆接続防止ダイオードによる電圧降下Ｖｆは０．６〜０．９Ｖとなる。そのため、エンジン始動時や低温時などバッテリ電圧が低下した状態では、逆接続防止ダイオードによる電圧降下Ｖｆの影響は無視できないものとなる。この結果、リレースイッチがオフからオンに切り替わるための最小電圧である感動電圧、さらにはオン状態を保持するための保持電圧までをも下回る事態が生じるという問題がある。
【０００６】
したがって本発明は、上記従来の問題点にかんがみ、リレースイッチのオンに際してダイオードによる電圧降下の影響を受けないようにしたリレー装置およびその電源逆接続時動作防止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため本発明は、リレー装置のリレーコイルを第１のコイルと第２のコイルから構成し、第２のコイルは電源が逆接続されたときのみ通電させて、常開スイッチのオンを禁止するように構成されたものとした。
【発明の効果】
【０００８】
リレーコイルを第１のコイルと第２のコイルから構成し、電源が逆接続されたときのみ第２のコイルも通電させるので、第２のコイルの磁束を第１のコイルの磁束と逆方向に生成させることができ、これによりリレーコイル全体として励磁されないのと同様の状態となるから常開スイッチがオンせず、常開スイッチに接続した負荷の誤動作や破損が防止される。
そして、電源の正常接続、逆接続のいずれにおいても第１のコイルは通電されるので、第１のコイルの通電経路に電流を阻止するダイオードを設ける必要がないから、正常動作時においてダイオードによる電圧降下の影響を受けることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、実施の形態の構成を示す図である。
リレー装置１はリレーコイル５とリレースイッチ７を備える。
同一仕様で巻き方向を同一としたコイルＡとコイルＢが、重ねてコア６に巻かれてリレーコイル５を形成している。コイルＡの一端Ｐ１が、バッテリ２０のプラス端子が接続されるべきプラス用の接続端子２に接続され、他端Ｐ２がトランジスタ１２を介して接地されている。バッテリ２０のマイナス端子が接続されるマイナス用の接続端子３は接地されている。
【００１０】
コイルＡの上記一端Ｐ１はまたコイルＢの他端Ｑ２に接続している。なお、コイルＢの一端Ｑ１はコイルＡの一端Ｐ１と同じ側であり、コイルＢの他端Ｑ２はコイルＡの他端Ｐ２と同じ側である。
そしてコイルＢの一端Ｑ１はダイオード１５を介してコイルＡの他端Ｐ２に接続している。ダイオード１５はそのカソードをコイルＢの一端Ｑ１側とし、アノードをコイルＡの他端Ｐ２側として、コイルＡの他端Ｐ２側からコイルＢの一端Ｑ１側への電流の流れは許すが、コイルＢの一端Ｑ１側からコイルＡの他端Ｐ２側への電流は阻止する。
【００１１】
リレースイッチ７は、固定接点８、９と可動接点１０からなり、常時は可動接点１０が固定接点８、９から離間してオフであり、コイルＡの励磁により可動接点１０が吸引されて固定接点８、９と当接しオンとなるよう構成されている。
一方の固定接点８は接続端子２を介してバッテリ２０のプラス端子に接続され、他方の固定接点９は出力端子４に接続され、負荷１８が出力端子４と接地間に設けられる。
トランジスタ１２の制御端子（ベース）は図示しない制御回路に接続され、トランジスタ１２は制御回路からの制御信号に基づいてオンまたはオフする。
【００１２】
つぎに、以上の構成における作用について説明する。
バッテリ２０が正常接続されている場合、トランジスタ１２がオンすると、バッテリ２０のプラス端子からの電流はコイルＡの一端Ｐ１から他端Ｐ２（第１方向）へ流れ、それからトランジスタ１２、接地を経てバッテリ２０のマイナス端子へ流れる。一方、バッテリ２０からコイルＢの他端Ｑ２を経て、コイルＢの一端Ｑ１へ向かう電流はダイオード１５に阻止される。したがって有効な電流経路は図２に示すものとなる。
【００１３】
ここで、コイルＡに印加される電圧ＶＬは、
ＶＬＡ＝電源電圧−Ｖｃｅ
であり、ダイオード１５による電圧降下の影響を受けない。
したがって、コイルＡには十分な電圧が印加され、余裕をもってリレースイッチ７の保持電圧や感動電圧が確保される。
なお、トランジスタ１２がオフのときは、当該トランジスタ１２がリレーコイル５通電のための唯一の経路となっているから、リレースイッチ７はオンしない。
【００１４】
つぎに、バッテリ２０が逆接、すなわち、バッテリ２０のプラス端子が接続端子３に接続され、マイナス端子が接続端子２に接続された場合には、トランジスタ１２がオンすると、図３の（ａ）に矢印で示すように、プラス端子が接続された接続端子３からトランジスタ１２、コイルＡの他端Ｐ２からコイルＡの一端Ｐ１（第２方向）、それから接続端子２方向へ電流が流れる。さらに、図３の（ｂ）に矢印で示すように、接続端子３からトランジスタ１２、ダイオード１５、コイルＢの一端Ｑ１、およびコイルＢの他端Ｑ２を経て接続端子２へ至る経路でも電流が流れる。
すなわち、バッテリ２０が逆接の場合は、コイルＡのほかコイルＢにも電流が流れ、コイルＡを流れる電流とコイルＢを流れる電流の向きは反対となる。したがってコイルＡとコイルＢのそれぞれの励磁によって発生する磁極Ｎ、Ｓの向きが反対となって磁束を打ち消し合う。
【００１５】
この結果、リレーコイル５全体としては有効な磁力を生成せず、リレースイッチ７はオンしない。この場合、同一仕様のコイルＡとコイルＢにおいて、コイルＢに印加される電圧がダイオード１５の存在によってコイルＡに印加される電圧よりわずかに小さくなっても、感動電圧に対して極めて低レベルの差であるからリレースイッチ７をオンさせない点においてまったく影響はない。
したがって、バッテリ２０が逆接された場合には、たとえトランジスタ１２がオンしたとしても、リレースイッチ７はオンしないので、負荷１８に逆電圧が印加され、誤動作や破損を招くことがない。
なお、バッテリ逆接の場合も、トランジスタ１２がリレーコイル５通電のための唯一の経路となっているから、トランジスタ１２がオフのときは、リレースイッチ７はオンしない。
【００１６】
実施の形態は以上のように構成され、リレーコイル５をコイルＡとコイルＢからなるものとし、コイルＢはバッテリ２０が接続端子２、３に逆接続されたときのみ通電させて、コイルＢの磁束をコイルＡの磁束と逆方向に生成させるから、逆接続時はリレーコイル５全体として励磁されないのと同様の状態となってリレースイッチ７がオンせず、リレースイッチに接続した負荷１８の誤動作や破損が防止される。
また、バッテリ２０の正常接続、逆接続のいずれにおいてもコイルＡは通電されるので、電流を阻止するダイオード１５はコイルＡの通電経路上になく、したがって正常接続状態での正常動作時においてダイオードによる電圧降下の影響を受けることもない。
【００１７】
なお、実施の形態においてトランジスタ１２はリレー装置１に含まれているが、スイッチング素子としてのトランジスタ１２はリレーコイルやリレースイッチと一体にユニット化される必要はなく、トランジスタ１２は負荷１８と同様に外部配線によってリレーコイル５に接続させてもよい。
またリレーコイル５のコイルＡとコイルＢは、同一仕様で巻き方向も同一としたが、これに限定されることなく、両者に通電したときにそれぞれの磁束が打ち消し合うように設定したものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】電源正常接続時の電流の流れを示す図である。
【図３】電源逆接続時の電流の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１      リレー装置
２      接続端子（第１の端子）
３      接続端子（第２の端子）
４      出力端子
５      リレーコイル
６      コア
７      リレースイッチ
８、９    固定接点
１０    可動接点
１２    トランジスタ（スイッチング素子）
１５    ダイオード
１８    負荷
２０    バッテリ（電源）
Ａ      コイル（第１のコイル）
Ｂ      コイル（第２のコイル）
【図１】
2006352964.tif 000003
【図２】
2006352964.tif 000004
【図３】
2006352964.tif 000005